本文主要是介绍Python各个应用领域中的相关主流库，所列的库不全，只是为实际应用Python提供一个参考。下图是一个概览图。
Python计算生态概览
1. 数据处理&人工智能领域
1.1 Python数据分析相关的库
Numpy：表达N维数组的最基础库
- Python接口使用，C语言实现，计算速度优异
- Python数据分析及科学计算的基础库，支撑pandas等
- 直接提供的矩阵运算、广播函数、线性代数等功能
Pandas：Python数据分析高层次应用库
- 提供了简单易用的数据结构和数据分析工具
- 理解数据类型与索引的关系，操作索引即操作数据
- Python最主要的数据分析功能库，基于Numpy开发
Scipy：数学、科学和工程计算功能库
- 提供了一批数学算法及工程数据运算功能
- 类似Matlab，可用于如傅里叶变换、信号处理等应用
- Python最主要的科学计算功能库，基于Numpy开发
1.2 Python数据可视化相关的库
Matplotlib：高质量的二维数据可视化功能库
- 提供超过100中数据可视化展示效果
- 通过matplotlib。pyplot子库调用各可视化效果
- Python最主要的数据可视化功能库，基于Numpy开发
Seaborn：统计类数据可视化功能库
- 提供了一批高层次的统计类数据可视化展示效果
- 主要展示数据间分布、分类和线性关系等内容
- 基于Matplotlib开发，支持Numpy和Pandas
Mayavi：三维科学数据可视化功能库
- 提供了一批简单易用的3D科学计算数据可视化展示效果
- 三维可视化最主要的第三方库
- 支持Nump、TVTK、Traits、Envisage等第三方库
1.3 Python文本处理相关的库
PyPDF2：用来处理pdf文件的工具集
- 提供了一批处理PDF文件的计算功能
- 支持获取信息、分隔/整合文件、加密解密等
- 完全Python语言实现，不需要额外的依赖，功能稳定
NLTK：自然语言文本处理第三方库
- 提供了一批简单易用的自然语言文本处理功能
- 支持语言文本分类、标记、语法句法、语义分析等
- 目前为止，最优秀的Python自然语言处理库
Python-docx：创建或更新Microsoft Word文件的第三方库
- 提供创建或更新.doc .docx等文件的计算功能
- 增加并配置段落、图片、表格、文字等，功能全面
1.4 Python机器学习相关的库
Scikit-learn： 机器学习方法工具集
- 提供一批统一化的机器学习方法功能接口
- 提供聚类、分类、回归、强化学习等计算功能
- 机器学习最基本且最优秀的Python第三方库
TensorFlow：AlphaGo背后的机器学习计算框架
- 谷歌公司推动的开源机器学习框架
- 将数据流图作为基础，图节点代表运算，边代表张量
- 应用机器学习方法的一种方式，支撑谷歌人工智能应用
MXNet：基于神经网络的深度学习计算框架
- 提供可扩展的神经网络及深度学习计算功能
- 可用于自动驾驶、机器翻译、语音识别等众多领域
- Python最重要的深度学习计算框架
2. Web解析&网络空间领域
2.1 Python网络爬虫
Requests:最友好的网络爬虫功能库
- 提供了简单易用的类HTTP协议网络爬虫功能
- 支持连接池、SSL、Cookies、HTTP(S)代理等
- Python最主要的页面级网络爬虫功能库
Scrapy：优秀的网络爬虫框架
- 提供了构建网络爬虫系统的框架功能，功能半成品
- 支持批量和定时网页爬取、提供数据处理流程等
- Python最主要且最专业的网络爬虫框架
pyspider：强大的Web页面爬取系统
- 提供了完整的网页爬取系统构建功能
- 支持数据库后端、消息队列、优先级、分布式架构等
- Python重要的网络爬虫类第三方库
2.2 Python之Web信息提取
Beautiful Soup：HTML和XML的解析库
- 提供了解析HTML和XML等Web信息的功能
- 又名beautifulsoup4或bs4，可以加载多种解析引擎
- 常与网络爬虫库搭配使用，如Scrapy、requests等
Re：正则表达式解析和处理功能库(不仅仅用于Web信息提取)
- 提供给了定义和解析正则表达式的一批通用功能
- 可用于各类场景，包括定点的Web信息提取
- Python最主要的标准库之一，无需安装
Python-Goose：提取文章类型Web页面的功能库
- 提供了对Web页面中文章信息/视频等元数据的提取功能
- 针对特定类型Web页面，应用覆盖面较广
- Python最主要的Web信息提取库
2.3 Python之Web网站开发
Django：最流行的Web应用框架
- 提供了构建Web系统的基本应用矿建
- MTV模式：模型(model)、模板(Template)、视图(Views)
- Python最重要的Web应用框架，略微复杂的应用框架
Pyramid：规模适中的Web应用框架
- 提供了简单方便构建Web系统的应用框架
- 不大不小，规模适中，适合快速构建并适度扩展类应用
- Python产品级Web应用框架，起步简单可扩展性好
Flask：Web应用开发微框架
- 提供了最简单构建Web系统的应用框架
- 特点是：简单、规模小、快速
- 复杂程度：Django > Pyramid > Flask
2.4 Python之网络应用开发
WeRoBot：微信公众号开发框架
- 提供了解析微信服务器消息及反馈消息的功能
- 建立微信机器人的重要技术手段
aip：百度AI开放平台接口
- 提供了访问百度Ai服务的Python功能接口
- 语音、人脸、OCR、NLP、知识图谱、图像搜索等领域
- Python百度AI应用的最主要方式
MyQR：二维码生成第三方库
- 提供了生成二维码的系列功能
- 基本二维码、艺术二维码和动态二维码
3. 人机交互&艺术设计领域
3.1 Python库之图形用户界面
PyQt5：Qt开发框架的Python接口
- 提供了创建Qt5程序的Python API接口
- Qt是非常成熟的跨平台桌面应用开发系统，完备GUI
- 推荐的Python GUI开发第三方库
wxPython：跨平台GUI开发框架
- 提供了专用于Python的跨平台GUI开发框架
- 理解数据类型与索引的关系，操作索引即操作数据
- Python最主要的数据分析功能库，基于Numpy开发
PyGObject：使用GTK+开发GUI的功能库
- 提供了整合GTK+、WebKitGTK+等库的功能
- GTK+：跨平台的一种用户图形界面GUI框架
- 实例：Anaconda采用该库构建GUI
3.2 Python库之游戏开发
PyGame：简单的游戏开发功能库
- 提供了基于SDL的简单游戏开发功能及实现引擎
- 理解游戏对外部输入的响应机制及角色构建和交互机制
- Python游戏入门最主要的第三方库
Panda3D：开源、跨平台的3D渲染和游戏开发库
- 一个3D游戏引擎，提供Python和C++两种接口
- 支持很多先进特性：法线贴图、光泽贴图、卡通渲染等
- 由迪士尼和卡内基梅隆大学共同开发
cocos2d：构建2D游戏和图形界面交互式应用的框架
- 提供了基于OpenGL的游戏开发图形渲染功能
- 支持GPU加速，采用树形结构分层管理游戏对象类型
- 适用于2D专业级游戏开发
3.3 Python库之虚拟现实
VR Zero：在树莓派上开发VR应用的Python库
- 提供了大量与VR开发相关的功能
- 针对树莓派的VR开发库，支持设备小型化，配置简单化
- 非常适合初学者实践VR开发及应用
pyovr：Oculus Rift的Python开发接口
- 针对Oculus VR设备的Python开发库
- 基于成熟的VR设备，提供全套文档，工业级应用设备
- Python+虚拟现实领域探索的一种思路
Vizard：基于Python的通用VR开发引擎
- 专业的企业级虚拟现实开发引擎
- 提供详细的官方文档
- 支持多种主流的VR硬件设备，具有一定通用性
3.4 Python库之图形艺术
Quads：迭代的艺术
- 对图片进行四分迭代，形成像素风
- 可以生成动图或静图图像
- 简单易用，具有很高的展示度
ascii_art：ASCII艺术库
- 将普通图片转为ASCII艺术风格
- 输出可以是纯文本或彩色文本
- 可采用图片格式输出
turtle：海龟绘图体系
参考：中国大学MOOC平台《Python语言程序设计》国家精品课（嵩天等）